Java并发编程中并发容器是什么_常见容器使用说明

并发容器通过分段锁、CAS、写时复制等机制实现高效线程安全，避免普通容器的死循环、数据丢失等问题；ConcurrentHashMap 等专为高并发优化，但复合操作仍需注意原子性。

并发容器是 Java 专为多线程环境设计的线程安全集合类，它们不是靠“给整个容器加一把大锁”来保证安全，而是通过分段锁、CAS、写时复制等机制，在保障数据一致性的同时，显著减少线程竞争——换句话说：ConcurrentHashMap 不会因为一个线程在改 "user_100" 就让另一个线程读 "user_200" 等半天。

为什么不能直接用 HashMap 或 ArrayList？

普通容器没有内置同步机制。多个线程同时调用 put() 可能导致链表成环（JDK7 及以前的 HashMap 死循环）、数据覆盖或 ConcurrentModificationException；ArrayList 的 add() 在扩容时若被并发执行，可能引发数组越界或元素丢失。

• 现象：多线程往 new ArrayList() 里反复 add()，程序偶尔抛 ConcurrentModificationException 或打印出长度远小于预期
• 错觉：“我用了 Vector / Hashtable 就万事大吉”——但它们所有方法都用 synchronized 修饰，读写串行化，吞吐量差，且复合操作（如“若不存在则 put”）仍需手动加锁
• 替代方案：优先选 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、ConcurrentLinkedQueue 等真正为并发优化的容器

ConcurrentHashMap 怎么用才不踩坑？

它是并发 Map 的事实标准，但“线程安全”不等于“所有操作都原子”，尤其涉及复合逻辑时。

• putIfAbsent(key, value) 是原子的，适合实现单例缓存或防重复注册；而 if (!map.containsKey(k)) map.put(k, v) 不是原子的，必须用 synchronized 包裹或换 computeIfAbsent()
• forEach()、keySet().iterator() 返回的是弱一致性迭代器：遍历时其他线程的修改可能不可见，但绝不会抛 ConcurrentModificationException —— 这是故意设计，不是 bug
• JDK8+ 内部已无 Segment，锁粒度降到单个桶（Node），所以高并发下性能比 JDK7 更稳；但别对整个 map 加 synchronized(map)，纯属画蛇添足

ConcurrentHashMap counter = new ConcurrentHashMap<>();
counter.computeIfAbsent("req_count", k -> 0);
counter.compute("req_count", (k, v) -> v == null ? 1 : v + 1); // 安全自增

CopyOnWriteArrayList 什么时候该用、什么时候不该用？

它适合“读极多、写极少”的场景，比如监听器列表、配置白名单、告警规则集——但千万别把它当普通 ArrayList 随便塞日志。

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• 每次 add()、remove() 都会复制整个底层数组，写操作成本是 O(n)，内存占用翻倍；10 万元素的列表删一个，就得新建一个 10 万长度的新数组
• 迭代绝对安全：for (String s : list) 期间其他线程增删不影响当前遍历，也不会抛异常——这是它唯一不可替代的优势
• 不支持 listIterator() 的双向遍历，也不支持在迭代中调用 list.remove()（那是 fail-fast 的老套路）

真正难的从来不是“哪个容器能用”，而是判断业务是否真需要并发容器：如果只是单线程处理批量数据，用 HashMap 更快；如果写操作频繁且要求强一致性（比如银行账户余额），ConcurrentHashMap 的弱一致性反而可能引入逻辑漏洞——这时候该考虑加锁或用 StampedLock 等更精细的控制。